滴滴 App 質量優化黑科技，爲了穩定都做了什麼？

時間 2021-01-19 標籤 Android

一. 序

當 App 達到一定體量的時候，肯定是要考慮質量優化。有些小問題，看似只有 0.01% 觸發率，但是如果發生在 DAU 過千萬的產品中，就不是小問題了。

滴滴這個獨角獸的 DAU 早已過千萬，自然有一些獨到的優化方案。最近滴滴在 Github 上開源了一個 Android App 的質量優化工具Booster，通過動態發現和加載機制，提供了可擴展的能力。等於是一款移動應用的質量優化框架。

說到優化好像也不知道具體能幹什麼。從特性上籠統來說，Booster 可以做到性能檢測和優化、包體積瘦身、代碼注入等。

稍微看了一下，暫時所支持的優化還比較有限，但是好在 Booster 提供了非常便捷的擴展能力，我們可以根據業務場景，進行鍼對性的優化。

雖然 Booster 現在的優化點還很少，但是在開源的同時，也給出了後續發展的 Roadmap，之後的功能應該是會越來越完善的。下面就來了解一下滴滴新開源的 Booster。

二. Booster

2.1 什麼是 Booster

Booster 是專門爲移動應用而設計的簡單易用、輕量級、功能強大且可擴展的質量優化工具包，其通過動態發現和加載機制，提供了可擴展的能力。是一款移動應用的質量優化框架。

Booster 主要由 Transformer 和 Task 組成。

Transformer 用於對字節碼進行掃描或修改（取決於 Transformer 的功能），而 Task 則用於處理構建中的資源。

爲了滿足不同業務場景下的優化需求，Booster 提供了 Transformer SPI 和 VariantProcessor SPI 接口，來允許開發者進行定製。

Booster 的整體框架如下：

Booster 對 Gradle 還有一些小的版本要求：

Gradle 4.1 以上版本
Android Gradle 插件 3.0 以上版本

2.2 Booster 到底能幹什麼？

讀了一遍官方的介紹，好像還是不知道 Booster 的用處，這裏就以 Booster 已經支持的一個 Transformer 爲例子，來講解它到底能幹什麼。

Toast 是我們在日常開發中經常會用到的一個提示信息的組件，而在 Android 7.0 的系統中，它有可能會觸發 BadTokenException 的異常。這個問題，用 Booster 就可以解決。

Toast 拋 BadTokenException 看起來是在顯示的時候，窗口的 Token 已經失效了，也有可能在顯示 Toast 的時候，窗口已經被銷燬了。

android.view.WindowManager$BadTokenException: 
    at android.view.ViewRootImpl.setView(ViewRootImpl.java)
    at android.view.WindowManagerGlobal.addView(WindowManagerGlobal.java)
    at android.view.WindowManagerImpl.addView(WindowManagerImpl.java4)
    at android.widget.Toast$TN.handleShow(Toast.java)

這個問題只出現在 Android 7.0 中，在之後的版本中，Google 的工程師爲了解決這個問題，是直接將其 Catch 住這個異常來解決問題的。下面是 Android 8.0 的相關代碼。

try {
    mWM.addView(mView, mParams);
    trySendAccessibilityEvent();
} catch (WindowManager.BadTokenException e) {
    /* ignore */
}

這種問題，在我們自己的代碼中，可以通過定義一個統一的 Toast 幫助類，將其方法 catch 住。老項目我們就要全文遍歷一遍 Toast 的調用並替換，並且這樣的方案也有缺陷，無法避免來自第三方庫中使用的 Toast 出現此問題。

雖然這個問題已經有解決方案，但是 Booster 給了我們另外一個選擇。

在 Booster 中，已經內置了一些 Transformers，其中就有一個 booster-transform-bugfix-toast，是用於修復 Android 7.0 中，Toast 導致的系統錯誤。

ToastBugfixTransformer 的主要源碼在此：

@AutoService(ClassTransformer::class)
class ToastBugfixTransformer : ClassTransformer {

    override fun transform(context: TransformContext, klass: ClassNode): ClassNode {
        klass.methods.forEach { method ->
            method.instructions?.iterator()?.asIterable()?.filterIsInstance(MethodInsnNode::class.java)?.filter {
                it.owner == TOAST && it.name == "show" && it.desc == "()V"
            }?.forEach {
                it.owner = `TOAST'`
                it.desc = "(L$TOAST;)V"
                it.opcode = Opcodes.INVOKESTATIC
            }
        }
        return klass
    }
}
private const val TOAST = "android/widget/Toast"
private const val `TOAST'` = "com/didiglobal/booster/$TOAST"

它是將系統的 Toast 傳遞到另外定製的一個 com.didiglobal.booster.android.widget 包下的 Toast 來解決。

public static void show(final android.widget.Toast toast) {
    if (Build.VERSION.SDK_INT == 25) {
        workaround(toast).show();
    } else {
        toast.show();
    }
}

private static android.widget.Toast workaround(final android.widget.Toast toast) {
    final Object tn = getFieldValue(toast, "mTN");
    if (null == tn) {
        Log.w(TAG, "Field mTN of " + toast + " is null");
        return toast;
    }

    final Object handler = getFieldValue(tn, "mHandler");
    if (handler instanceof Handler) {
        if (setFieldValue(handler, "mCallback", new CaughtCallback((Handler) handler))) {
            return toast;
        }
    }

    final Object show = getFieldValue(tn, "mShow");
    if (show instanceof Runnable) {
        if (setFieldValue(tn, "mShow", new CaughtRunnable((Runnable) show))) {
            return toast;
        }
    }

    Log.w(TAG, "Neither field mHandler nor mShow of " + tn + " is accessible");
    return toast;
}

當 API Level 不爲 25 時，直接調用 Toast.show() 方法，爲 25 時，通過反射來判斷當前 Toast 的情況，進而返回一個有效的 Toast 對象，再調用 show() 。

到這裏就將 Toast 在 7.0 上的問題修復了，我們正常開發過程中，完全不需要擔心 Toast 的使用，質量保證和業務開發就可以安全區分開。

2.3 Booster 已經內置的功能

在 Booster 開源的時候，內部已經內置了一些 Transformer 和 Task，前面介紹的 booster-transform-bugfix-toast 就是其中之一。

內置 Transformers

booster-transform-bugfix-toast：修復 7.0 中 Toast 導致的系統錯誤。
booster-transform-lint：檢查潛在的性能問題。
booster-transform-shrink：用於清除 class 文件中的常量。
booster-transform-usage：用於掃描特定 API 的使用情況。

內置 Tasks

Booster-task-artifact：提供顯示 artifact 的 Task。
Booster-task-dependency：提供顯示所有依賴項的標識符以及文件路徑的 Task。
Booster-task-permission：提供顯示所有依賴項使用的 Android 權限。

這些 Booster 提供的 Transformer 和 Task，功能還有限，它們更多的是提供一些指導意義，可以讓我們通過源碼瞭解到 Booster 是如何使用和工作的。

有更多想法和需要，可以自己去定製實現 Transformer 和 Task。

三. 小結時刻

雖然現在 Booster 的優化功能還有限，但是看其發佈的 Roadmap 中，已經提出接下來幾個版本的迭代計劃，例如會專注：性能優化、Lint、資源壓縮、用戶體驗等等。在性能優化上，會對多線程的使用、SP 的使用、WebView 的預加載進行鍼對性的優化。

整體來看，Booster 是一個非常好的性能優化框架，它使用的都是成熟的技術，將其包裝而成，降低了我們使用的難度。並沒有什麼太大的深坑，有需要可以進行嘗試。

更多內容可以去 Github 上閱讀 Wiki 和源碼，有興趣別忘點個 star。

Github：https://github.com/didi/booster